地震作用时间对断层附近建筑物的灾害效应数值模拟分析

2008年5月12日发生的汶川8.0级特大地震使位于破裂带上盘的汶川县水磨镇硅业公司主楼发生严重破坏。为了研究地震作用时间对断层附近建筑物的灾害效应,本文是在现场调查分析的基础上,建立了二维有限元数值模拟模型,采用MIDAS/GTS软件对模型进行了动力数值模拟,得出了一些具有理论研究意义的规律性成果。     

舟曲断裂带滑坡灾害效应与防治对策研究

舟曲是我国滑坡灾害最严重的地区之一,其中断裂带滑坡活动频繁,危害巨大。文章在综合遥感、变形监测和现场调查的基础上,研究了断裂带滑坡特征及其灾害效应,提出了风险防控对策。研究表明：（1）断裂带滑坡形态上主要为长条形和簸箕形;滑体、滑床一般为板岩、千枚岩碎块石组成,滑带土为含砾黏土;滑坡具有多级、分块活动特征且块体差异性滑动特征显著;滑坡一般为慢速滑动,具有蠕滑特征;滑坡具有降雨敏感性特征,深层滑坡对降雨响应有明显的滞后性。（2）断裂带滑坡的成灾模式主要为慢速滑动过程中的蠕滑拉裂效应和冲击推挤效应,滑动后的堵江淹没效应、挤压侵蚀效应,以及社会影响效应等。（3）断裂带滑坡规模较大,地层破碎,治理条件差,工程治理措施难以奏效。但其突发性不强,应以管防为主,宜采取用地管控、监测预警、避险搬迁等防治措施,慎用工程治理措施。     

罗湖断裂带地应力场数值模拟分析

根据深圳地区地应力的实测资料,通过最优化算法,模拟整个深圳区域的地应力场.将计算结果作为罗湖地区计算区域位移的边界条件,进一步模拟罗湖断裂带的区域地应力场,研究了罗湖断裂带所在区域的地应力场大小、方向、变化规律和断层活动特征,为该区域主要建筑物的地面变形稳定性评价提供参考.     

汶川地震断裂带多次地震活动新证据

虹口乡八角庙出露完整的映秀—北川断裂带剖面断层岩,高分辨率磁化率测试揭示出多个具有高磁化率特征的断层岩带。系统的岩石磁学分析证明一层褐色断层岩相对围岩具有最大的磁化率值,存在新生成的磁铁矿和拥有相似的天然剩磁(NRM)和非磁滞剩磁(ARM)强度衰减过程。高磁化率特征是含铁顺磁性矿物受到断层滑移过程产生摩擦生热作用生成磁铁矿所致。同时断层岩还获得了热剩磁,记录了地震活动磁学信息。结合汶川地震科学钻探项目1号孔(WFSD-1)磁化率和岩石磁学研究结果,说明映秀—北川断裂带包含多层具有高磁化率特征的断层岩,暗示了多次强震的发生。具有高磁化率特征的断层岩可以作为判定地震活动的标志之一。     

汶川地震的发生对周围断层稳定性影响的数值模拟

大地震发生后, 研究地震的发生对周围断层的影响尤为重要.利用川西-藏东地区三维粘弹性有限元模型,考虑地表高程和粘弹性松弛等因素的影响,研究主要断裂带库仑应力累积速率和汶川地震的发生对周围断层的影响.结果表明:(1)龙门山断裂带年累积速率为0.28×10-3~0.35×10-3 MPa/a,这种较小的累积速率与龙门山断裂带强震较长复发间隔一致;(2)汶川地震的发生除造成震源区应力减小外, 还造成断裂带北东段不同程度的应力增加, 这与震后余震的分布基本吻合;(3)鲜水河断裂北西段、东昆仑、龙日坝、岷江以及虎牙断裂库仑应力水平增加显著,且汶川地震对于玉树地震的发生有微弱的加载效应;(4)汶川地震的发生造成鲜水河断裂带强震复发间隔缩短约52~104 a,是值得关注的强震危险区.      

伊通——舒兰断裂带的演化过程及其邻近地区地震危险区的模拟

本文主要讨论了伊舒带的主要特征及其发展演化的历史过程。作者认为,晚期伊舒断裂带是郯庐断裂带的一个分支断裂,它经过了长期而复杂的演化过程,根据力学性质和活动方式的演变,演化过程被划分为四个阶段:最初是左旋剪切断裂,其后演变为压性断裂,第三期是右旋剪切断裂,最后形成右旋张剪性断裂。文中对最新期应力场进行了模拟,获得了伊舒断裂带邻近地区能量等值线 图和能量集中区,根据实验结果和历史地震资料对地震危险区进行了划分。     

早寒武世初期沂沭断裂带地震效应

早寒武世初期,随着从古沂沭海峡向西海侵的发展,鲁西地区沉积了厚度不等的主要由砂岩、泥岩和碳酸盐岩组成的滨海、潟湖及浅海相沉积,其层位属下寒武统底部的李官组和朱砂洞组.在它们沉积过程中,沂沭断裂带正发生着伴有频繁海底地震的构造裂陷活动,使海底沉积物在自沂沭断裂带向西200 km范围内产生了不同的地震效应,形成了各种地震成...     

汶川地震后龙门山断裂带活动特征

利用地震后2009~2011年GPS监测数据,获得了龙门山断裂带所在地区2009~2010年、2010~2011年以及2009~2011年GPS测站运动速度场,分析了区域地壳运动总体趋势及形变特征;通过分析龙门山断裂带北段、中段、南段横切剖面的测站运动速度变化,探讨了汶川地震后龙门山断裂带运动特征。分析表明:汶川地震前后,地壳运动总体趋势未变,作顺时旋转;断裂带西侧GPS测站运动速度变大,东侧运动速度变小;龙门山断裂带的断裂性质地震前后都为右旋走滑挤压,断裂带运动速率受汶川地震影响较大,震后运动速率较震前有显著的增加。龙门山断裂带震后各段次级断裂活动不同,中南段以前山断裂运动为主,其它各段以后山断裂运动为主。地震后龙门山断裂带表现出的运动特征主要与地震活动有关。受汶川地震的影响,区域动力学、运动学平衡被打破,龙门山断裂带东侧震后初期弹性回返,表现为低速反向运动。龙门山断裂带西侧震后松弛为拉张区,运动速度加大。地震对断裂带的影响不同,导致断裂带各段及次级断裂表现出不同的运动特征。     

汶川地震地质灾害后效应分析

汶川地震过去3a了。3a来,大量的国内外学者对地震灾区地震地质灾害的发育分布规律、形成机理及防治对策给予了高度关注,发表了大量的研究成果。人们在关注同震地质灾害的同时,更对地震灾区今后地质灾害的发生规律及演化趋势、持续时间倾注了极大的关心,因为震后连续3a,尤其是2010年,灾区地质灾害的频率和规模均出现较震前显著增大的现象。本文收集整理了震前和震后灾区地质灾害的数据资料,尤其研究了震后3a灾区重大地质灾害的特点和发生规律,在此基础上,分析了震后灾区地质灾害可能的持续时间、演化趋势以及高风险区的范围。分析和研究结果认为,震后汶川地震灾区的地质灾害将持续20~25a; 在这段时间内,地质灾害将以4~5a一个高峰为周期,呈震荡式的衰减下降,并最终恢复到震前的水平。震后地质灾害的高风险区将出现在耿达-映秀、小鱼洞、红白-茶坪、擂鼓-陈家坝和青川东河口-窝前这5个地段上。     

基于数值模拟的盐上断层分布模式的研究

盐上断层的形态和分布模式主要由其下部盐体形态和盐拱起所产生的上拱力共同控制。对盐上断层形成机制和分布模式的定量研究在盐上断层解释与预测、盐体形态描述及油气运移和成藏等方面具有重要意义。在总结上拱力与其上断层形态定量关系的基础上,针对盐构造中三种典型的盐体形态类型,分别拟合上拱力分布模式,并数值模拟其所产生的盐上断层形态和分布模式。模拟结果表明:(1)在产生恒定上拱力的盐构造中,发育两组相对称、深度分布一致的断层,每组断层相平行;(2)在产生线性变化上拱力的盐构造中,发育主次两组倾向相反的断层,主断层分布较浅,次断层分布较深,多被主断层限制,每组断层内,断层分布随上拱力变小而线性变深,而其形态不发生变化;(3)在产生抛物线形上拱力的盐构造中,两组主断层倾向相反相互对称,每组断层内,从构造中心到边部,断层倾角变缓,分布变深,构造边部出现次级小断层多被主断层限制。模拟结果与自然界盐体形态和断层分布模式吻合性较好,证实了模拟基于的上拱力与断层形态定量关系理论和模拟结果的正确性。     

斜坡地质灾害成因问题数据本构分析

应用数据本构分析方法,以三峡库区东县黄土坡前缘斜坡变形成因问题为例,探讨数据要构分析方法对斜坡地质灾害成因的问题的分析意义,丰富了对该类问题研究的手段。     

初论郯庐断裂的成藏成矿效应

郯庐断裂是多次活动的深达地幔的断裂带,在其形成与演化过程中伴随有不同类型矿产形成,古生代以来郯庐断裂性质由张裂-压扭-扭张变化,相应的岩浆活动由超基性、基性-酸性-基性、碱性演化,与之有关的矿产由金刚石、铬、镍、铜、铁等岩浆矿床→金、钼、钨、锡、铅、锌、汞、锑、银的热液矿床与石油与烃类气藏→金、银、石油、烃类气、非烃气藏及宝石矿床等演变。郯庐断裂两侧的成矿作用,表现出明显的阶段性、偏对称性、交叉性和两侧成矿的差异性特点,是郯庐断裂带本身纵横特点、郯庐断裂穿越地块性质以及与其交切的东西向褶断带性质联合控制的结果。郯庐断裂两侧不同部位、不同时期、不同类型矿产形成过程中,壳幔作用程度不同,地幔流体有不同程度的贡献,而强烈的壳幔交换作用导致的地幔流体和地壳流体的联合作用常是大规模热液矿床矿集区形成的必要条件。     

汶川地震诱发大型滑坡分布规律研究

2008年5 12汶川地震由于其超常的地震动力,触发了数百处大型滑坡灾害。本文以遥感解译所获取的汶川地震区112处面积大于50000m2大型滑坡的基本信息为基础,结合代表性大型滑坡实例的现场调绘,对汶川地震诱发大型滑坡的发育分布规律进行了较系统的研究。结果表明,汶川地震大型滑坡分布除表现出与汶川地震诱发区域性地质灾害类似的分布规律之外,因主要源于发震断层瞬间大幅度错动的直接地震动力引发的大型滑坡,其发育分布及滑动、运动方式还表现出自身的特点,具体可归结为以下几种效应: (1)距离效应:约80%的大型滑坡集中分布于发震断裂地表破裂带两侧5km的范围内,距离越远,滑坡分布数量越少; (2)锁固段效应:汶川地震诱发的大型滑坡主要集中分布在与发震断裂的交叉、错列、转换部位及NE段末端等5个集中区段。其中,红白-茶坪段是大型滑坡最为集中发育段,不仅滑坡数量多,而且规模大,汶川地震诱发的最大两处滑坡均分布于此段。其次为断裂NE段末端的南坝-东河口段,该段大型滑坡密集发育,东河口滑坡和窝前滑坡等大型滑坡均出露于此段; (3)上下盘效应:绝大多数(70%)大型滑坡都位于活动断裂的上盘,存在明显的上下盘效应; (4)方向效应:在与发震断裂带近于垂直的沟谷斜坡中,在地震波传播的背坡面一侧的滑坡发育密度明显大于迎坡面一侧,存在背坡面效应。同时,大型滑坡的滑动及运动方向还与各区段断层的错动方向有一定的相关性。在断层活动以右旋走滑为主的青川境内,有相当数量的滑坡表现出向NE方向滑动和运动的特点。     

三峡九湾溪断裂带断层泥的特征及分段研究

在分析研究前人资料的基础上,结合野外实际工作和室内研究,从三峡九湾溪断裂带内各段断层泥的特征研究分析出发,探讨了九湾溪断裂带的分段性,结果发现:九湾溪断裂带存在明显的分段性,中段和南段地震活动频度和强度大,应变强度高,断层活动以粘滑为主,其分维值在2.2～2.6之间,石英碎砾表面发育各种撞击揳入现象、线状擦痕等显微构造;北段地震活动频度和强度较小,应变强度弱,断层活动以稳滑为主,兼具粘滑,其分维值在2.4～2.8之间,石英颗粒多为磨圆球砾,其刻蚀形貌以裂而不破现象为代表;中段是九湾溪断裂带最有可能发生诱发地震的地段和我们的重点监测地段。     

利用地球物理资料对沧东断裂带演化特征的研究

本文对横切沧东断裂带的２３条地地震剖面进行了分析解，计算出各剖面的地层厚度和断距，并结合重、磁资料，对沧东断裂带和黄骅坳陷西部的构造演化进行了定理研究，发育特征为：沧东断裂带在时间演化上可分为四期，空间演化上可分为六段，且控制了黄骅坳陷西部的反转构造；沧东断裂带作为黄骅坳陷的西界断裂，在中生代早中期为逆冲断层，中生代晚期至新生代转为正断层，它控制了坳陷的构造演化，对油气运移和富集起重要作用；盆地中发育的NWW 向断层在构造样式转换中起重要的调节作用。     

郯庐断裂带形成演化的年代学研究

通过对郯庐断裂带东侧张八岭蓝片岩带内白云母4 0 Ar - 3 9Ar年龄、断裂带内片麻状花岗岩中钾长石4 0 Ar- 3 9Ar年龄以及断裂带内断层泥K -Ar、ESR年龄的测定 ,并结合有关的地质和古地磁资料 ,厘定了郯庐断裂带形成和演化的过程 :(1)三叠纪 (2 44～ 2 0 9Ma)由于华北与扬子地块碰撞 ,郯庐断裂带形成为其主要左行平移时期 ;(2 )侏罗纪 (189～ 16 4Ma)时郯庐断裂东侧下扬子地块可能经历了逆时针转动 ;(3)白垩纪 (10 3～ 94Ma)开始郯庐断裂带伴随走滑平移而发生正断活动 ;(4)晚白垩—第三纪右旋平移阶段。郯庐断裂的形成与大别 -苏鲁变质带有关。     

龙门山小鱼洞断裂在汶川地震中的地表破裂及地质意义

在龙门山中段小鱼洞地区映秀－北川断裂和彭县－灌县断裂发生了同震位移,同时在该地区新出现了一条北西向的同震破裂带——小鱼洞断裂的破裂带,并分割了两条近于平行的北东向逆冲－走滑型的主断裂。汶川特大地震发生后重点对小鱼洞断裂的地表破裂开展了详细的野外地质填图,利用全站仪和GPS对地表破裂进行了精确的测量。初步调查的结果表明,小鱼洞断裂位于映秀－北川断裂与彭县－灌县断裂之间,走向近于北西向,延伸约15km,以脆性破裂为特征,穿过小鱼洞大桥,并切割了多种类型的地貌单元,使道路发生拱曲、破坏和桥梁垮塌或移位。单个破裂长度在几米到300m不等,其南西盘为上升盘,北东盘为下降盘,平均垂直位错为1.0m,平均水平位错为2.3m,垂直与水平位错量之比1 ∶1～1 ∶2,显示为逆冲分量小于或等于左旋走滑分量,并以左旋走滑作用为主。同时,研究表明小鱼洞断裂属于映秀－北川断裂与彭县－灌县断裂之间的捩断层,其主要特征包括： 1)是在汶川地震中由于龙门山逆冲体之间的差异逆冲运动过程中而形成的断裂; 2)其走向近于北西向,垂直于龙门山北东向的主干断裂,而平行于逆冲体的逆冲运动方向; 3)具有高角度断面的断层,以左旋走滑作用为主。     

汶川震区暴雨泥石流危险范围预测研究

汶川地震发生后,灾区暴雨泥石流活动进入一个新的活跃期。根据对北川震区2008年9月24日暴雨泥石流调查,泥石流流域中地震诱发大量滑坡导致松散物源巨大,泥石流过程的洪峰流量比通常的要大数倍,应用以往泥石流危险范围预测模型进行计算的结果与实际的误差较大。因此,需要建立适用于强震区的泥石流危险范围预测方法。本文以9.24北川暴雨泥石流为典型实例,结合野外调查,利用震后高分辨航空图像和9.24暴雨后SPOT5图像分别提取泥石流发生前流域中滑坡物源储量及发生后形成的堆积扇特征数据,应用多元回归方法建立了汶川震区泥石流危险范围预测模型,该方法可用于估算泥石流最大堆积距离和堆积宽度。验证和应用结果表明:该模型适用于强震区泥石流危险范围的预测,模型方法可为震区重建中安全地段选择和未来地震区风险管理提供重要依据。